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Hoja de actividades de la lección: Aplicaciones de la segunda ley de Newton: dos masas que cuelgan de una polea Matemáticas

En esta hoja de actividades, vamos a practicar cómo resolver problemas acerca del movimiento de dos cuerpos suspendidos verticalmente y conectados por una cuerda que pasa por una polea sin rozamiento.

P1:

Dos cuerpos de 12 kg y 18 kg están sujetos a los extremos de una cuerda ligera e inextensible que pasa sobre una polea sin rozamiento. Determina la aceleración del sistema. Usa 𝑔=9.8/ms.

P2:

Dos cuerpos de masas 𝑚 y 88 g están sujetos a los extremos de una cuerda ligera que pasa sobre una polea sin rozamiento. Determina el valor de 𝑚, dado que, cuando el sistema fue liberado, la otra masa descendió 11.76 m en los primeros 2 segundos. Toma la aceleración debida a la gravedad como 𝑔=9.8/ms.

P3:

Dos masas de 143 g y 77 g están conectadas a los extremos de una cuerda ligera e inextensible que pasa sobre una polea fija sin rozamiento. Sabiendo que las dos masas estaban colgando libremente en vertical por debajo de la polea cuando el sistema se liberó desde el reposo, calcula su velocidad a los 4 segundos. Usa 𝑔=9.8/ms.

P4:

Dos masas de 5𝑚 y 2𝑚 kilogramos están conectadas entre sí por una cuerda ligera e inextensible que pasa por una polea sin rozamiento. Sabiendo que el sistema fue liberado del reposo y que la fuerza ejercida sobre la polea durante el movimiento era de 238 N, halla el valor de 𝑚. Usa 𝑔=9.8/ms.

P5:

Dos cuerpos de masas 𝑚 g y (𝑚+56) g están conectados entre sí por una cuerda ligera que pasa por una polea fija sin rozamiento. El sistema fue liberado del reposo cuando los dos cuerpos se encontraban al mismo nivel horizontal. Un segundo más tarde, la distancia vertical entre ellos era de 128 cm. Calcula el módulo de la fuerza ejercida sobre la polea cuando los cuerpos estaban en movimiento. Usa una aceleración debida a la gravedad 𝑔=9.8/ms.

P6:

Dos cuerpos de masas 270 y 𝑚 gramos están conectados a extremos opuestos de una cuerda que pasa por una polea sin rozamiento. El cuerpo de masa 𝑚 fue lanzado hacia abajo a 105 cm/s, y 3 segundos más tarde regresó a su posición inicial. Halla el valor de 𝑚 y la tensión 𝑇 en la cuerda. Usa 𝑔=9.8/ms.

  • A𝑚=234g, 𝑇=2.457N
  • B𝑚=242g, 𝑇=5.103N
  • C𝑚=234g, 𝑇=2.835N
  • D𝑚=270g, 𝑇=2.835N

P7:

Dos cuerpos, 𝐴 y 𝐵, de la misma masa 𝑚 gramos estaban conectados entre sí por medio de una cuerda ligera e inextensible que pasaba sobre una polea sin rozamiento. Un cuerpo de 44 g de masa fue agregado al cuerpo 𝐴 y el sistema fue liberado desde el reposo. El cuerpo 𝐴 impactó en el suelo después de recorrer 64 cm, mientras que el cuerpo 𝐵 continuó moviéndose hacia arriba hasta que se encontró instantáneamente en reposo 80 cm sobre su posición inicial. Halla el valor de 𝑚 usando como aceleración de la gravedad 𝑔=9.8/ms.

P8:

Dos cuerpos de 644 g y 156 g de masa estaban unidos a los extremos de una cuerda inextensible que pasaba a través de una polea. El sistema fue liberado del reposo y, 2 segundos después, la masa más grande golpeó el suelo. Halla la altura máxima que la masa más pequeña alcanzó por encima de su posición inicial. Usa una aceleración de la gravedad 𝑔=9.8/ms.

P9:

Dos cuerpos de 8.7 y 11.6 gramos de masa colgaban verticalmente de los extremos de un hilo liviano e inextensible que pasaba por una polea sin rozamiento. Cuando ambos cuerpos fueron liberados del reposo, estaban al mismo nivel horizontal. Determina la distancia vertical entre ellos un segundo después de que empezaran a moverse. Usa una aceleración de la gravedad 𝑔 de 9.8 m/s2.

P10:

Dos cuerpos de masas 374 g y 102 g estaban conectados entre sí por una cuerda ligera e inextensible que pasaba por una polea sin rozamiento. Los dos cuerpos partieron del reposo desde el mismo nivel horizontal. Un segundo después de que el sistema fuera liberado, la cuerda se rompió. Calcula la distancia vertical entre los dos cuerpos un segundo después de que la cuerda se rompiera. Usa la aceleración debida a la gravedad 𝑔=9.8/ms.

Esta lección incluye 19 preguntas adicionales y 260 variaciones de preguntas adicionales para suscriptores.

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